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绪论 1

0.1磁流变液的发展与应用 1

0.1.1磁流变液阻尼器 2

0.1.2磁流变液抛光 5

0.1.3磁流变液控制阀 7

0.1.4柔性夹具 8

0.1.5复合构件 8

0.2磁流变液制备的研究概况 8

0.3磁流变液传动技术研究概况 12

0.3.1传动理论研究概况 12

0.3.2磁流变液传动器件研究概况 13

0.4磁流变液挤压强化技术的研究概况 16

参考文献 18

第1章 磁流变液及其性能 27

1.1磁流变液的组成 27

1.1.1分散相 28

1.1.2连续相 28

1.1.3添加剂 28

1.2磁流变液流变特性 29

1.2.1磁流变效应 29

1.2.2磁流变液宏观模型 32

1.2.3磁流变液工作模式 34

1.3磁流变液性能指标及其影响因素 35

1.3.1屈服应力 35

1.3.2零场黏度 37

1.3.3沉降稳定性 37

1.3.4密度 39

1.3.5响应时间 40

1.3.6工作温度 40

1.4磁流变液的制备 41

1.4.1实验原料及仪器 41

1.4.2制备工艺及优化 42

1.5磁流变液性能测试与分析 48

1.5.1磁性颗粒体积分数对磁流变液性能的影响 48

1.5.2球磨时间对磁流变液性能的影响 51

1.5.3硅油黏度对磁流变液性能的影响 55

1.5.4纳米磁性颗粒的添加对磁流变液性能的影响 57

1.6磁流变液剪切屈服应力及其宏观模型 61

参考文献 64

第2章 磁流变传动理论及传动装置的设计研究 67

2.1磁流变传动理论 67

2.1.1磁流变传动的定义 67

2.1.2磁流变传动的原理 67

2.1.3磁流变传动的特点 68

2.1.4磁流变传动的失效形式 68

2.1.5磁流变传动对磁流变液性能的要求 69

2.2传动装置结构设计理论 70

2.2.1磁流变液的工作结构模式 70

2.2.2磁流变液传动励磁线圈的布置方式 71

2.2.3磁流变液传递扭矩的计算模型 72

2.3磁学设计原理 73

2.3.1磁路设计准则和基本方程组 73

2.3.2磁学原理 75

2.3.3材料的选取原则 77

2.4磁流变液传动装置详细设计过程 77

2.4.1结构设计与分析 77

2.4.2整体结构 79

2.5传动装置磁路仿真 81

2.6传动系统的设计 86

2.6.1实验台整体方案 86

2.6.2实验仪器与设备 86

2.6.3传动系统调试 90

参考文献 96

第3章 磁流变液动力传递机理模拟方法研究 97

3.1磁性颗粒的力学分析 98

3.1.1布朗力 98

3.1.2黏性阻力 98

3.1.3磁力 98

3.1.4范德瓦耳斯力 99

3.1.5排斥力 100

3.1.6重力和浮力的合力 100

3.2磁流变液的双网格格子玻尔兹曼方法模拟 100

3.2.1双重网格方法 100

3.2.2两相格子玻尔兹曼模型 102

3.2.3磁流变液的双重网格两相格子（LBM）模拟分析 103

3.3磁性颗粒的蒙特卡罗模拟 108

3.3.1磁性颗粒的简化模型 109

3.3.2磁性颗粒的能量计算 109

3.3.3蒙特卡罗模拟方法 110

3.3.4 GPU技术的应用 110

3.3.5模拟结果与分析 113

3.4磁性颗粒的动力学模拟 115

3.4.1磁性颗粒的受力分析与计算 116

3.4.2磁性颗粒的运动方程 117

3.4.3磁性颗粒的运动模拟 117

3.4.4模拟结果分析 118

3.5磁性颗粒的微观结构观测 120

参考文献 122

第4章 磁流变液挤压强化技术研究 124

4.1磁流变液轴向挤压力学特性机理分析 124

4.1.1直链形颗粒链的压缩力分析 125

4.1.2卫星形颗粒链的压缩力分析 128

4.1.3十字形颗粒链的压缩力分析 130

4.2磁流变液轴向挤压力学特性实验研究 132

4.2.1实验台系统及原理 132

4.2.2实验步骤及结果分析 134

4.3磁流变液径向挤压力学特性实验研究 136

4.3.1实验台系统 136

4.3.2实验内容 137

4.3.3实验步骤及结果分析 137

参考文献 142

第5章 磁流变液传动系统调速技术研究 143

5.1调速原理 143

5.1.1磁流变液传动系统控制机理 143

5.1.2不同负载下磁流变液的调速特性 144

5.2磁流变液传动系统调速方法 146

5.2.1开环控制 147

5.2.2闭环控制 147

5.3基于程控电源的开环控制研究 149

5.4基于模糊控制的闭环控制策略研究 152

5.4.1启动控制的评价指标 152

5.4.2模糊控制分析 152

5.4.3模糊控制设计 153

5.5磁流变液调速技术的特点 160

参考文献 161

索引 162